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“水立方”是建在旁边游泳中心北京国家体育场在奥林匹克公园为2008年夏季奥运会的游泳比赛，这是世界上大的膜结构工程，除了地面之外，外表都采用了膜结构———ETFE材料，蓝的表面出乎意料的柔软但又很充实，这种材料的寿命为20多年。充气膜结构以水立方的形态进入国人视野，对于大部分国人而言，充气膜结构是一种神奇且神秘的结构形式，与传统建筑大不相同，尤其表现在建造方面。建造灵活。充气膜结构建造灵活，可独立建造，也可与其他永久性建筑连接建造。
膜结构是一种古老的结构型式，它具有轻盈，纤薄，柔软的质感，与传统的混凝土有明显的区别，常常能给人以耳目一新的艺术感受。 膜结构属于柔性材料，膜材本身的受弯刚度几乎为零，但通过不同的支撑体系可以使薄膜结构承受张力，从而形成具有一定刚度的稳定曲 面。
充气式膜结构又分为气承式和气胀式。气承式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边，利用送风系统让室内气压上升到一定压力后，使屋顶内外产生压力差，以抵抗外力，因利用气压来支撑，及钢索作为辅助材，无需梁、柱支撑，可得更大的空间，施工快捷，经济效益高。气胀式膜结构是向单体膜构件内充气，由多个膜构件组合成一定形状的整体受力体系。国内标志性的膜结构建筑物作为2008年北京奥运会的标志性建筑，“水立方”是一座建筑艺术与建筑技术所融合的现代建筑产物。
充气膜结构的力学原理在膜结构中,利用气压使膜产生张力,以此来抵抗外力的结构,称为充气膜结构。根据充气膜结构力学性质的不同进行分类,可分为气承式充气膜结构和气胀式管状充气膜结构(图1、2)。气承式充气膜结构是把大面积的膜材周边固定,利用膜内外两侧的气压差使膜产生张力而形成的结构。典型的结构是将空气充入裁剪成穹顶形状的膜面内部,使膜面鼓起形成穹顶结构这种穹顶被称为充气穹顶图1(a)。将空气充入周边牢固固定的2片膜之间,2片膜各自的力学性质与充气穹顶基本相同。这类结构,统称为气承式。充气膜结构(air: supported structure)。